[发明专利]五自由度无轴承永磁同步电机强化学习控制器及构造方法

摘要

本发明公开一种五自由度无轴承永磁同步电机强化学习控制器及构造方法，由一个电流控制模块、六个微分器和三个执行器‑评价器模块组成，三个执行器‑评价器模块的输出经电流控制模块连接无轴承永磁同步电机系统，将人工智能领域强化学习中的执行器‑评价器与传统矢量控制技术相结合，由评价器评价五自由度电机系统的转速与位移反馈信息，并指导执行器输出电机的各个电流，能够在没有电机精确模型的情况下在线更新控制器参数，维持电机的稳定运行，抗电机参数变化及抗负载扰动能力强，同时克服了系统参数变化、负载突变等不确定因素对系统性能的影响，具有更好的鲁棒性。

主权项

1.一种五自由度无轴承永磁同步电机强化学习控制器，其特征是：所述强化学习控制器由一个电流控制模块(4)、六个微分器和三个执行器‑评价器模块组成，三个执行器‑评价器模块的输出经电流控制模块(4)连接无轴承永磁同步电机系统(7)，电流控制模块(4)的输出是组成无轴承永磁同步电机中二自由度无轴承永磁同步电机的转矩绕组电流i_Ma、i_Mb、i_Mc、悬浮绕组电流i_Ba、i_Bb、i_Bc、组成无轴承永磁同步电机中三自由度混合磁轴承径向位移控制电流i_a、i_b、i_c和轴向位移控制电流i_z；无轴承永磁同步电机系统(7)的输出为二自由度无轴承永磁同步电机实时径向位移值x、y与实际转速ω以及所述磁轴承径向位移x_r、y_r与轴向位移z；实时径向位移值x、y、实际转速ω以及磁轴承径向位移x_r、y_r与轴向位移z分别与相应的给定值x^*、y^*、ω^*、x_r^*、y_r^*、z^*一一对应地比较得到实时径向位移误差e_x、e_y、实际转速误差e_ω以及磁轴承径向位移误差e_xr、e_yr与轴向位移误差e_z这6个误差，每个误差各输入一个对应的微分器得到误差误差e_x、e_y、是第一执行器‑评价器模块(1)的输入，误差e_ω、是第二执行器‑评价器模块(2)的输入，误差e_xr、e_yr、e_z、第三执行器‑评价器模块(3)的输入，第一执行器‑评价器模块(1)的输出是二自由度无轴承永磁同步电机d‑q坐标系下的悬浮绕组给定电流i_Bd^*、i_Bq^*，第二执行器‑评价器模块(2)的输出是d‑q坐标系下的转矩绕组给定电流i_Md^*、i_Mq^*，第三执行器‑评价器模块(3)的输出是三自由度混合磁轴承控制电流i_x^*、i_y^*、i_z^*。